Бактерии смогут диагностировать заболевания кишечника
Фото: Janet Iwasa / MIT.
Сотрудники Массачусетского технологического института предложили использовать бактерии для диагностики и лечения таких заболеваний, как рак толстой кишки, а также болезней, связанных с нарушением работы иммунной системы.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Cell Systems, разработали серию генетических «датчиков», которые могут быть закодированы в бактерии Bacteroides thetaiotaomicron, обитающие в кишечнике. Эти элементы позволят бактериям фиксировать, запоминать и реагировать на сигналы, поступающие от клеток кишечника. Ранее ученые проводили аналогичные опыты на E.coli, однако концентрации этих бактерий в кишечнике оказалось недостаточно для диагностических целей.
«Мы хотим работать с такими штаммами, как B.thetaiotaomicron, ведь эти бактерии присутствуют у многих людей в нужной концентрации, при этом стабильно заселяют кишечник в течение длительного времени», — пояснил автор исследования Тимоти Лу (Timothy Lu). Под его руководством ученые разработали четыре датчика, которые смогут регулировать экспрессию бактериальных генов.
Для того, чтобы B.thetaiotaomicron смогли фиксировать патологии в кишечнике, а также «сообщать» о них, ученые оборудовали бактерии определенной формой генетической памяти. Для этого авторы исследования использовали рекомбиназы — класс ферментов, которые обладают способностью менять расположение нуклеотидных последовательностей ДНК. Ученые показали, что такая модификация позволила бактериям, заселявшим кишечник мышей, «вспоминать», что именно ели животные.
На следующем этапе авторы исследования планируют применить разработанные методы к различным видам Bacteroides. «Мы планируем добиться высокой чувствительности и специфичности при диагностике заболеваний с помощью модифицированных бактерий. Для достижения этой цели мы разработаем бактерии, которые смогут формировать ответ только в том случае, если в организме присутствует сразу несколько биомаркеров», — добавил Ли.
